KR20240034319A - 보호된 비닐기를 가지는 이중 경화형 고분자 및 이를 포함하는 조성물 - Google Patents
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Abstract
본원 발명은 보호된 비닐기를 가지는 이중 경화형 고분자 및 이를 포함하는 조성물에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 설폭사이드 화학그룹을 보호기 그룹으로 도입하여 비닐 관능기를 보호하여, 라디칼의 급격한 경화속도를 제어 및 조절함으로써 라디칼반응과 우레탄반응이 반응속도 차이를 통해 이중경화형(dual-curable) 반응으로서 고분자 가교를 이룰수 있는 이중 경화형 고분자 및 이를 포함하는 조성물에 대한 것이다. 본원 발명의 보호된 비닐 관능기를 가지는 올리고머를 포함하는 조성물은 열에 의해 서서히 탈보호 활성화되어 급격하게 경화되는 라디칼 반응에 의한 고분자 경화반응속도를 제어하여 사슬이동성 제한(chain mobility restriction) 현상을 조절 및 제어함으로써 이중경화형 고분자 시스템 네트워크 구조의 가교밀도 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
Description
본원 발명은 보호된 비닐기를 가지는 이중 경화형 고분자 및 이를 포함하는 조성물에 대한 것이다.
보다 구체적으로는 설폭사이드 화학그룹을 보호기 그룹으로 도입하여 비닐 관능기를 보호하여, 라디칼의 급격한 경화속도를 제어 및 조절함으로써 라디칼반응과 우레탄반응이 반응속도 차이를 통해 이중경화형(dual-curable) 반응으로서 고분자 가교를 이룰수 있는 이중 경화형 고분자 및 이를 포함하는 조성물에 대한 것이다.
최근 지구온난화 문제로 인하여 이산화탄소(CO2)절감 및 에너지 절약을 위한 화석연료 사용을 줄이기 위한 노력과 관심이 크게 증가하고 있다. 화석연료로 가장 많이 사용되는 석유는 중요한 에너지원이나 다양한 공해와 온실가스의 배출원으로 지적 받고 있으며 특히 수송기기 분야인 자동차의 사용량이 높아 이를 줄이기 위한 지속적인 노력들이 이어지고 있다. 특히 자동차는 제품 생산부터 사용이 끝날 때까지 지속적으로 화석연료를 소비하며 이산화탄소(CO2)를 포함하여 많은 매연 가스와 미세먼지 등을 발생시킨다. 이러한 환경적인 이슈들로 인해 화석연료를 대체하기 위한 다양한 수송기기 분야의 대체기술들이 개발되고 있으며 그 중에서 전기차 및 수소차, 하이브리드 등 많은 새로운 개념의 자동차 개발 시도가 이루어지고 있으며 사용되는 연료의 대체뿐만 아니라 자동차의 경량화 및 무게를 낮춤으로서 사용되는 에너지를 절감할 수 있는 새로운 경량화 플라스틱 차체의 기술 역시 중요한 기술로 대두되고 있다.
자동차의 차체 무게가 무거울수록 움직이기 위해 필요한 에너지가 많이 필요하며, 이를 해결하기 위해서는 자동차 경량화를 위한 차체를 금속 기반이 아닌 플라스틱 소재로서의 전환이 필수적이라 할 수 있다. 연비 향상과 에너지 절감을 위해 현재 다양한 연구를 통해 금속 소재를 대체 가능한 플라스틱 기반의 자동차 소재로서 적용하여 경량화 하기 위한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 특히 완성차업계에서 적용하고 있는 150℃ 이상 고온경화형 에너지 공정에 기반한 코팅 시스템은 가교결합에 필요한 열에너지로서 상당한 에너지를 사용하고 있다. 이에 자동차용 코팅 시스템에서는 향후 경량화 플라스틱 소재 등의 적용을 위해 열에너지를 대폭 낮추는 동시에 저온에서도 소부가 가능한 저온화 경화기반 코팅 시스템에 대한 니즈가 크게 증가하고 있다.
이러한 고온경화 기반에서 저온화된 경화시스템으로의 전환은 다양한 열반응 잠재성 경화반응 소재의 적용을 위한 연구가 이루어지고 있으나 아직까지 플라스틱 소재에 적용할 수 있는 저온소부형 경화반응 소재의 개발은 시도 중에 있으며 이를 기술적으로 보완하고자 광경화-열경화에 의한 반응의 연구뿐만 아니라 열경화-열경화 반응으로서 동일한 외부에너지를 통해 이중경화형 메커니즘이 발현될 수 있는 소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 저온경화형 조성물에 대한 종래기술로 한국 등록특허공보 제10-2147655호에는 이중결합, 수산화기 또는 이중결합과 수산화기를 가지는 아크릴 수지; 블로킹된 이소시아네이트; 및 이중경화용 촉매를 포함하는 저온경화용 조성물에 대하여 공지한 바 있고, 설폭사이드 기반의 기능성 고분자의 보호 및 탈 보호 반응은 한국 공개특허공보 제10-2022-0070927호에 알려져 있으나, 라디칼의 급격한 경화속도를 제어 및 조절함으로써 라디칼반응과 우레탄반응이 반응속도 차이의 조절과 이를 통하여 이중경화형(dual-curable) 반응이 가능한 단량체 또는 올리고머 및 이를 포함하는 경화형 조성물에 대하여는 현재까지 알려진 바가 없는 실정이다.
본원 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 개발된 것으로, 라디칼의 급격한 경화속도를 제어 및 조절함으로써 라디칼반응과 우레탄반응이 반응속도 차이를 통해 이중경화형(dual-curable) 반응이 가능한 단량체 또는 올리고머를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원 발명에서는 이중경화형(dual-curable) 반응이 가능한 단량체 또는 올리고머를 포함하는 이중 경화형 조성물을 제공하고자 한다.
본원 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위하여 수산기와 보호된 비닐기를 분자구조 내에 동시에 가지는 단량체 또는 올리고머를 제공한다.
또한, 본원 발명에서는 수산기와 보호된 비닐기를 분자구조 내에 동시에 가지는 단량체 또는 올리고머; 폴리이소시아네이트 화합물; 및 라디칼 중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본원 발명의 보호된 비닐 관능기를 가지는 올리고머를 포함하는 조성물은 열에 의해 서서히 탈보호 활성화되어 급격하게 경화되는 라디칼 반응에 의한 고분자 경화반응속도를 제어하여 사슬이동성 제한(chain mobility restriction) 현상을 조절 및 제어함으로써 다른 우레탄 반응과 대등한 경화속도를 가짐으로써 서로 다른 경화 반응의 상승 효과(시너지)를 발휘하여 이중경화형 고분자 시스템 네트워크 구조의 보다 치밀한 가교밀도를 형성하여 열적 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본원 발명의 일 구현예에 따른 (a) 비닐 관능기가 보호된 이중경화형(dual-curable) 고분자(SP), (b) 비닐 관능기가 활성화된 이중경화형(dual-curable) 고분자(SP-vinyl), (c) 우레탄 반응 경화용 헥사메틸렌다이이소시아네이트(HDI-trimer), (d) 열경화반응 개시용 터트-부틸 페록시벤조에이트(tert-butyl peroxybenzoate)의 화학구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본원 발명의 일 구현예에 따른 130℃ 및 150℃ 열경화반응에 의한 유변학적 가교반응 분석, 130℃ 조건 (a) 라디칼 단독 경화 반응, (b) 우레탄 단독 경화 반응, (c) 이중 경화 반응, 150℃ 조건 (d) 라디칼 단독 경화 반응, (e) 우레탄 단독 경화 반응, (f) 이중 경화 반응을 나타낸 것이다.
도 3은 본원 발명의 일 구현예에 따른 강체진자시험기(rigid-body pendulum tester) 활용한 열적 경화거동 분석 결과, 130℃ 조건 (a) 라디칼 단독 경화반응, (b) 우레탄 단독 경화반응, (c) 이중경화 반응, 150℃ 조건 (d) 라디칼 단독 경화반응, (e) 우레탄 단독 경화반응, (f) 이중경화 반응을 나타낸 것이다.
도 4는 본원 발명의 일 구현예에 따른 열중량분석기(TGA)을 통한 경화필름 열적 특성분석(좌) 및 5% 중량 분해온도 도표(우)를 나타낸 것이다.
도 5는 본원 발명의 일 구현예에 따른 시차주사열량계(DSC)를 통한 경화필름 유리전이온도(glass transition temperature) 분석(좌) 및 시스템 비교 도표(우)를 나타낸 것이다.
도 6은 본원 발명의 일 구현예에 따른 강체진자시험기(rigid-body pendulum tester)를 활용한 경화된 코팅필름의 열적 특성분석 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본원 발명의 일 구현예에 따른 동적기계분석기(DMA)를 활용한 필름 저장탄성계수(storage modulus) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본원 발명의 일 구현예에 따른 나노압입시험기(nano-indentation)를 활용한 경화 코팅필름의 기계적 물성 분석(좌) 및 경도 비교 도표(우)를 나타낸 것이다.
도 9는 본원 발명의 일 구현예에 따른 나노스크래치 테스터(nano-scratch tester)를 활용한 경화 코팅필름의 기계적 물성 분석, 라디칼 단독 경화필름(좌), 우레탄 단독 경화필름(중간), 이중경화형 필름(우)을 나타낸 것이다.
도 2는 본원 발명의 일 구현예에 따른 130℃ 및 150℃ 열경화반응에 의한 유변학적 가교반응 분석, 130℃ 조건 (a) 라디칼 단독 경화 반응, (b) 우레탄 단독 경화 반응, (c) 이중 경화 반응, 150℃ 조건 (d) 라디칼 단독 경화 반응, (e) 우레탄 단독 경화 반응, (f) 이중 경화 반응을 나타낸 것이다.
도 3은 본원 발명의 일 구현예에 따른 강체진자시험기(rigid-body pendulum tester) 활용한 열적 경화거동 분석 결과, 130℃ 조건 (a) 라디칼 단독 경화반응, (b) 우레탄 단독 경화반응, (c) 이중경화 반응, 150℃ 조건 (d) 라디칼 단독 경화반응, (e) 우레탄 단독 경화반응, (f) 이중경화 반응을 나타낸 것이다.
도 4는 본원 발명의 일 구현예에 따른 열중량분석기(TGA)을 통한 경화필름 열적 특성분석(좌) 및 5% 중량 분해온도 도표(우)를 나타낸 것이다.
도 5는 본원 발명의 일 구현예에 따른 시차주사열량계(DSC)를 통한 경화필름 유리전이온도(glass transition temperature) 분석(좌) 및 시스템 비교 도표(우)를 나타낸 것이다.
도 6은 본원 발명의 일 구현예에 따른 강체진자시험기(rigid-body pendulum tester)를 활용한 경화된 코팅필름의 열적 특성분석 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본원 발명의 일 구현예에 따른 동적기계분석기(DMA)를 활용한 필름 저장탄성계수(storage modulus) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본원 발명의 일 구현예에 따른 나노압입시험기(nano-indentation)를 활용한 경화 코팅필름의 기계적 물성 분석(좌) 및 경도 비교 도표(우)를 나타낸 것이다.
도 9는 본원 발명의 일 구현예에 따른 나노스크래치 테스터(nano-scratch tester)를 활용한 경화 코팅필름의 기계적 물성 분석, 라디칼 단독 경화필름(좌), 우레탄 단독 경화필름(중간), 이중경화형 필름(우)을 나타낸 것이다.
이하, 본원 발명에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본원 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본원 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위하여 수산기와 보호된 비닐기를 분자구조 내에 동시에 가지는 단량체 또는 올리고머; 폴리이소시아네이트 화합물; 및 라디칼 중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물을 제공한다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 단량체 또는 올리고머에 있어서, 상기 보호된 비닐기는 설폭사이드 화학그룹을 보호기로 가지는 비닐기일 수 있고, 보다 바람직하게 상기 보호된 비닐기는 설페닉 산(sulfenic acid)을 보호기로 가지는 비닐기일 수 있다.
본원 발명에서는 설폭사이드 화학그룹을 보호기능그룹으로 도입하여 비닐 관능기를 보호하여, 라디칼의 급격한 경화속도를 제어 및 조절함으로써 라디칼반응과 우레탄반응이 반응속도 차이를 통해 이중경화형(dual-curable) 반응으로서 고분자 가교를 이룰 수 있는 단량체 또는 올리고머를 제공한다.
보다 구체적으로, 본원 발명에 따른 비닐 관능기가 설페닉 산(sulfenic acid)으로 보호되어 있는 이중경화형 단량체 또는 올리고머는 열에 의해 서서히 탈보호되어 라디칼 반응에 참여하며, 활성화된 비닐 관능기는 열개시제의 라디칼에 의해 개시되어 가교반응을 시작하게 되며, 이 때 이중경화형 단량체 또는 올리고머는 라디칼 반응뿐만 아니라 이소시아네이트(isocyanate) 경화시스템에 의한 우레탄 반응을 동시에 참여할 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 올리고머는 분자구조 내에 보호된 비닐기를 가지는 반복단위로 하기 화학식 1의 화학구조를 포함할 수 있다.
<화학식 1>
상기 화학식 1에서 s는 반복단위로 1 내지 300의 정수이다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 올리고머는 분자구조 내에 수산기를 가지는 반복단위로 하기 화학식 2의 화학구조를 포함할 수 있다.
<화학식 2>
상기 화학식 2에서 x는 반복단위로 1 내지 300의 정수이다.
종래의 기존 이중경화형(dual-curable) 고분자 시스템에 포함된 비닐 관능기는 라디칼에 대한 높은 열적 반응성으로 인해 대부분의 비닐 관능기가 가교반응에 참여하며, 순식간에 형성된 라디칼 반응은 이중경화형 시스템으로 구성된 우레탄 반응을 방해하는 사슬이동성 제한(chain mobility restriction) 현상을 나타낼 수 있다. 반면에, 본원 발명에 따른 보호된 비닐 관능기는 열에 의해 서서히 탈보호 활성화되어 급격하게 경화되는 라디칼 반응에 의한 고분자 경화반응속도를 제어하여 사슬이동성 제한(chain mobility restriction) 현상을 조절 및 제어함으로써 이중경화형 고분자 시스템 네트워크 구조의 가교밀도 및 기계적 물성의 향상이 가능하다.
본원 발명에서는 고분자 주사슬에 포함되는 비닐기 그룹에 의해 발현되는 열적 반응에 의한 라디칼 반응과 하이드록실(hydroxyl) 그룹이 이소시아네이트(isocyanate)와 열적으로 반응하여 형성하는 우레탄 반응을 포함한다. 그러나 사슬반응중합(chain growth polymerization)을 형성하는 라디칼 반응과 단계성장중합(step growth polymerization)을 이루는 우레탄 반응은 서로 다른 가교메커니즘 특성을 갖고 있어 우선적으로 급격히 가교반응에 참여하는 라디칼 반응으로 인해 후속적으로 반응속도가 느려 늦게 반응에 참여하는 우레탄 반응을 저해할 수 있는 사슬이동성 제한(chain mobility resctriction) 현상을 제공하여 후속적인 반응에 의한 가교밀도 향상을 방해하는 효과를 부여할 수 있다. 이러한 사슬이동성 제한(chain mobility resctriction) 현상은 고분자 가교 네트워크 형성을 저해하며 열적 및 기계적, 화학적 물성을 저하시키는 원인이 된다. 설폭사이드 화학그룹을 보호기능그룹으로 도입한 보호된 비닐 관능기는 열적 에너지(온도)를 제어하여 라디칼 반응의 경화반응 속도를 조절할 수 있으며, 이렇게 조절된 라디칼 반응은 이중 경화형(dual-curable) 고분자의 가교 네트워크 형성 시 나타날 수 있는 사슬이동성 제한(chain mobility resctriction)을 효과적으로 제어하여 균일한 고분자 가교 네트워크 구조 및 높은 가교밀도를 구현하여 기계적, 화학적 도막 물성을 향상시킬 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 지방족 이소시아네이트, 함황 지방족 이소시아네이트, 또는 방향족 디설파이드계 이소시아네이트에서 선택되는 1 종 이상일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 에틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 옥타메틸렌 디이소시아네이트, 노나메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 2,2-디메틸펜탄 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 데카메틸렌 디이소시아네이트, 부텐 디이소시아네이트, 1,3-부타디엔-1,4-디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,6,11-운데칸 트리이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 2,6-디이소시아네이트메틸카프로에이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)푸마레이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)카르보네이트, 2-이소시아네이트에틸-2,6-디이소시아네이트헥사노에이트, 1,3,6-헤키사메치렌트리이소시아네이트, 1,8-디이소시아나토-4-이소시아나토메틸 옥탄, 2,5,7-트리메틸-1,8-디이소시아나토-5-이소시아나토메틸 옥탄, 비스(이소시아나토에틸) 카보네이트, 비스(이소시아나토에틸) 에테르, 1,4-부틸렌글리콜디 프로필 에테르-ω,ω'-디이소시아네이트, 리진 디이소시아나토 메틸에스테르, 리진트리이소시아네이트,2-이소시아나토에틸-2,6-디이소시아나토 에틸-2,6-디이소시아나토 헥사노에이트,2-이소시아나토 프로필-2,6-디이소시아나토 헥사노에이트, 2,6-디(이소시아나토메틸) 퓨란,1,3,-비스(6-이소시아네이토 헥실)-우레티딘-2,4-디온, 1,3,5-트리스(6-이소시아네이토 헥실)이소시아누레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 지방족 이소시아네이트 또는 티오디에틸 디이소시아네이트, 티오프로필 디이소시아네이트, 티오디헥실 디이소시아네이트, 디메틸설폰 디이소시아네이트, 디티오 디메틸디이소시아네이트, 디티오 디에틸 디이소시아네이트, 디티오 프로필 디이소시아네이트, 디사이클로헥실 설파이드-4,4'-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 함황 지방족 이소시아네이트 또는 디페닐 설파이드-2,4'-디이소시아네이트, 디페닐 설파이드-4,4'-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-디이소시아나토 디벤질 티오에테르, 비스(4-이소시아나토메틸 벤젠) 설파이드, 4, 4'-메톡시 벤젠 티오 에틸렌글리콜-3,3'-디이소시아네이트 등의 방향족 설파이드계 이소시아네이트, 디페닐 디설파이드-4,4'-디이소시아네이트, 2,2'-디메틸디페닐 디설파이드-5,5'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐 디설파이드-5,5'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐 디설파이드-6,6'-디이소시아네이트, 4,4'-디메틸디페닐 디설파이드-5,5'-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시 디페닐 디설파이드-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디메톡시 디페닐 디설파이드-3,3'-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향족 디설파이드계 이소시아네이트일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 방향족 이소시아네이트, 또는 방향족 설폰계 이소시아네이트에서 선택되는 1 종 이상일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트(TDI), 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐렌메탄 디이소시아네이트(MDI), 2,4-디페닐메탄 디이소시아네이트, 에틸 페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디이소시아네이트비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디이소시아네이트디페닐메탄, 나프탈렌 디이소시아네이트, 메틸 나프탈렌 디이소시아네이트, 트리진 디이소시아네이트, 비스(아이소시아나토페닐) 에틸렌, 3,3'-디메톡시비페닐-4-4'-디이소시아네이트,이소프로필렌페닐렌 디이소시아네이트, 디메틸페닐렌 디이소시아네이트, 디에틸페닐렌 디이소시아네이트, 디이소프로필페닐렌 디이소시아네이트, 트리메치르벤젠 트리이소시아네이트, 벤젠 트리이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 나프탈렌 트리이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4,4'-트리이소시아네이트,3-메틸 디페닐메탄-4,6,4'-트리이소시아네이트, 4-메틸-디페닐메탄-3,5,2',4',6'-펜타이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트, 비스(이소시아나토에틸) 벤젠, 비스(이소시아나토 프로필) 벤젠, α,α, α',α'-테트라메틸 크실릴렌 디이소시아네이트, 비스(이소시아나토 부틸) 벤젠, 비스(이소시아나토메틸) 나프탈렌, 비스(이소시아나토메틸) 디페닐 에테르, 비스(이소시아나토에틸) 프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향족 이소시아네이트 또는 디페닐 술폰-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐 술폰-3,3'-디이소시아네이트, 디페닐메탄 설폰-4,4'-디이소시아네이트,4-메틸 디페닐메탄 설폰-2,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디메톡시 디페닐 술폰-3,3'-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-디이소시아네이트 디벤질 설폰, 4,4'-디메틸디페닐술폰-3,3'-디이소시아네이트, 4,4'-디-tert-부틸 디페닐 설폰-3,3'-디이소시아네이트, 4,4'-메톡시 벤젠 에틸렌 디술폰-3,3'-디이소시아네이트, 4,4'-디클로로페닐술폰-3,3'-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향족 설폰계 이소시아네이트일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 지환식 이소시아네이트에서 선택되는 1 종 이상일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(HMDI), 시클로헥실렌 디이소시아네이트, 메틸시클로헥실렌 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)-4-시클로헥센-1,2-디카르복실레이트, 2,5-노르보르난 디이소시아네이트, 2,6-노르보르난 디이소시아네이트, 2,2-디메틸 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토 프로필)-5-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토프로필)-6-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-5-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-6-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토프로필)-6-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토프로필)-6-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,1,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-5-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,1,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-6-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,2,1]-헵탄, 노르보르난 비스(이소시아나토메틸)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 지환식 이소시아네이트일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 방향지방족 이소시아네이트에서 선택되는 1 종 이상일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 1,3-비스(이소시아나토메틸) 벤젠(m-크실렌 디이소시아네이트, m-XDI), 1,4-비스(이소시아나토메틸) 벤젠(p-크실렌 디이소시아네이트, p-XDI), 1,3-비스(2-이소시아나토 프로판-2-일) 벤젠(m-테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트, m-TMXDI), 1,4-비스(2-이소시아나토 프로판-2-일) 벤젠(p-테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트, p-TMXDI), 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4-메틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4-에틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-5-메틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4,5-디메틸벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,5-디메틸벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,3,5,6-테트라메틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-5-tert-부틸 벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4-클로로 벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸) -4,5-디클로로벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-2,4,5,6-테트라클로로 벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,3,5,6-테트라클로로 벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,3,5,6-테트라브로모 벤젠, 1,4-비스(2-이소시아나토에틸) 벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸) 나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향지방족 이소시아네이트일 수 있다.
본원 발명의 일 구현예에 따른 조성물에 있어서, 상기 라디칼 중합 개시제는 통상적인 라디칼 중합개시제는 1h 반감기 온도가 120~130℃ 사이의 범위를 가진다면 어느 것이라도 무방하나(tert-Butylperoxy-(2-ethylhexyl)carbonate, tert-Butylperoxy-acetate, tert-Amyl peroxy-benzoate, 2,2-Di(tert-butylperoxy)butane, tert-Butylperoxybenzoate, Butyl 4,4-di(tert-butylperoxy)valerate 등을 사용 가능), 터트-부틸 페록시벤조에이트(tert-butyl peroxybenzoate)가 가장 바람직하다.
이하, 본원 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면과 같이 본원이 속하는 기술 분야에서 일반적인 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본원의 구현 예 및 실시 예를 상세히 설명한다. 특히 이것에 의해 본원 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한을 받지 않는다. 또한, 본원 발명의 내용은 여러 가지 다른 형태의 장비로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현 예 및 실시 예에 한정되지 않는다.
<제조예 1> 비닐 관능기가 보호된 단량체 및 올리고머의 제조
1.1 비닐 관능기가 보호된 단량체(2-((2-메틸-3-(페닐설피닐)프로파노일)옥시)에틸 아크릴레이트(2-((2-methyl-3-(phenylsulfinyl)propanoyl)oxy)ethyl acrylate))의 제조
<반응식 1>
상기 반응식 1에 기재된 바와 같이 2-((2-메틸-3-(페닐티오)프로파노일)옥시)에틸 아크릴레이트 (2-((2-methyl-3-(phenylthio)propanoyl)oxy)ethyl acrylate)(3.50 g, 11.9 mmol)에 아세트산(3.41 mL) 및 CH2Cl2(35 mL)를 첨가한 후, 30% H2O2 수용액(3.03 mL, 29.7 mmol)을 천천히 가한 후, 상온에서 18시간 동안 교반하였다. 그리고, 상기 용액을 0 °C에서 4M NaOH 수용액을 이용하여 pH 10으로 맞춰 반응을 종결시키고, CH2Cl2을 가하여 유기층을 추출하였다. 상기 추출된 유기층을 MgSO4를 사용하여 수분을 제거한 후 감압 증류하고, 이를 실리카겔 컬럼(hexane/EtOAc = 1/2)으로 분리하여 무색의 2-((2-메틸-3-(페닐설피닐)프로파노일)옥시)에틸 아크릴레이트 (2-((2-methyl-3-(phenylsulfinyl)propanoyl)oxy)ethyl acrylate) (3.00 g, 81%)를 제조하였다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.67-7.63 (m, 2H), 7.55-7.52 (m, 3H), 6.46-6.39 (m, 1H), 6.17-6.07 (m, 1H), 5.88-5.84 (m, 1H), 4.45-4.41 (m, 2H), 4.35-4.31 (m, 1H), 4.27-4.24 (m, 1H), 3.28-3.21 (m, 1H), 3.16-3.04 (m, 1H), 2.80-2.72 (m, 1H), 1.42 (d, J = 6.9 Hz, 1.5H), 1.31 (d, J = 6.8 Hz, 1.5H).
13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 173.7, 165.6, 143.4, 143.1, 131.3, 131.1, 129.1, 127.7, 123.9, 123.8, 62.6, 61.8, 60.9, 60.0, 34.3, 33.7, 17.8, 16.6.
1.2. 비닐 관능기가 보호된 올리고머(6-부틸 10-(히드록시메틸) 2-(2-(메타크릴로일옥시)에틸) 8-메틸 8,10-디메틸-4-페닐도데칸-2,6,8,10-테트라카르복실레이트 (6-butyl 10-(hydroxymethyl) 2-(2-(methacryloyloxy)ethyl) 8-methyl 8,10-dimethyl-4-phenyldodecane-2,6,8,10-tetracarboxylate))의 제조
본원 발명의 일 구현예에 따른 비닐 관능기가 보호된 올리고머인 하기 화학식 A의 화합물은 하기 반응식 2의 방법으로 제조되었다.
<화학식 A>
<반응식 2>
제조된 2-((2-메틸-3-(페닐설피닐)프로파노일)옥시)에틸 아크릴레이트에 상기 반응식 1에 표시된 다양한 메타크릴레이트와 스티렌 단량체를 혼합하고, 상기 혼합물을 V-65 개시제를 첨가한 후, 60 ℃에서 2시간 동안 반응하여, 6-부틸10-(히드록시메틸) 8-메틸 2-(2-((2-메틸-3-(페닐술피닐)프로파노일)옥시)에틸)8,10-디메틸-4-페닐도데칸-2,6,8,10-테트라카르복실레이트 (6-butyl 10-(hydroxymethyl) 8-methyl 2-(2-((2-methyl-3-(phenylsulfinyl)propanoyl)oxy)ethyl)8,10-dimethyl-4-phenyldodecane-2,6,8,10-tetracarboxylate)를 제조하였다.
도 1은 본원 발명의 일 구현예에 따른 (a) 라디칼 반응이 가능한 비닐 관능기가 설폭사이드에 의해 보호된 이중경화형(dual-curable) 고분자(SP), (b) 라디칼 반응이 가능한 비닐 관능기가 탈보호되어 활성화된 이중경화형(dual-curable) 고분자(SP-vinyl), (c) 우레탄 반응 경화용 헥사메틸렌다이이소시아네이트(HDI-trimer), (d) 열적조건에 의해 라디칼 경화 반응 개시용 터트 부틸 페록시벤조에이트(tert-butyl peroxybenzoate)의 화학구조를 나타낸 것이다.
<제조예 2> 경화 조성물의 제조
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화 조성물의 혼합비는 고형분의 비율을 55%로 유지하여 라디칼 단독 반응의 경우 올리고머의 비닐기 그룹 몰(mole) 수만 큼의 터트-부틸 페록시벤조에이트(tert-butylperoxybenzoate) 개시제를 첨가하고, 우레탄 단독 반응의 경우 HDI-trimer의 이소시아네이트 가교제를 올리고머의 수산기(Hydroxyl group) 몰(mole) 수 만큼 첨가하며, 이중 경화 반응의 경우 상기 개시제와 가교제를 모두를 첨가한다. 휘발되는 나머지 비율 45%에 대해서는 PMA(Propylene glycol methyl ether acetate) 용매를 이용하며 전체의 0.2wt% 만큼의 표면에너지를 줄일 수 있는 BYK-306 첨가제를 혼합하여 경화조성물을 제조하였다.
<분석예 1> 경화조성물의 유변학적 특성 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화조성물의 유변학적 특성 분석은 진동 레오미터(Osillatory rheometer)를 이용하여 라디칼 단독 경화 반응, 우레탄 단독 경화 반응, 이중 경화 반응에 대한 액체 혼합물에 열을 가하여 고상의 네트워크를 형성하는 경화 거동을 탄성(G’)을 통해 관찰하였다.
도 2는 본원 발명의 일 구현예에 따른 130℃ 및 150℃ 열경화반응에 의한 유변학적 가교반응 분석, 130℃ 조건 (a) 라디칼 단독 경화 반응, (b) 우레탄 단독 경화 반응, (c) 이중 경화 반응, 150℃ 조건 (d) 라디칼 단독 경화 반응, (e) 우레탄 단독 경화 반응, (f) 이중 경화 반응을 나타낸 것이다.
비닐기가 보호된 이중 경화형 고분자(SP)는 라디칼 및 우레탄 반응에서 각각 경화 시점과 경화거동을 130℃와 150℃의 온도에서 탄성(storage modulus)를 통해 확인하였다. 먼저 130℃에서 각각의 반응은 비닐기가 활성화된 이중 경화형 고분자(SP-vinyl)보다 느리게 개시되었으며 더 낮은 것이 관찰되었다. 다만, 이중 경화 시스템에서는 비닐기가 활성화된 이중경화형 고분자(SP-vinyl)는 라디칼의 빠른 반응속도에 의해 개시는 먼저 일어나지만 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction) 현상에 의해 우레탄 반응이 방해되었다. 비닐기가 보호된 이중 경화형 고분자(SP)는 상대적으로 개시가 늦게 일어나지만 라디칼 반응이 서서히 탈보호되어 라디칼의 반응 속도를 조절함으로써 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction) 현상을 제어하여 탄성(storage modulus) 값이 역전하는 것을 확인하였다. 150℃의 온도에서는 비닐기가 보호된 이중경화형 고분자(SP)가 높은 열에너지에 의해 급격하게 탈보호되어 비슷한 경화거동이 관찰되었다. 이를 통해 본원 발명에 따른 비닐기가 보호된 이중 경화형 고분자(SP)는 130℃의 온도에서 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction)이 제어됨에 따라 이중 경화의 시너지 효과를 보임을 알 수 있다.
<분석예 2> 경화조성물의 강체진자시험 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화조성물의 강체진자시험은 혼합물에 대한 knife edge로 된 pendulum을 이용하여 설정된 온도 조건에서의 앞뒤 진자 운동을 통해 계산되는 주기(period)를 통해 경화 거동을 측정하였다.
도 3은 본원 발명의 일 구현예에 따른 강체진자시험기(rigid-body pendulum tester) 활용한 열적 경화거동 분석 결과, 130℃ 조건 (a) 라디칼 단독 경화반응, (b) 우레탄 단독 경화반응, (c) 이중경화 반응, 150℃ 조건 (d) 라디칼 단독 경화반응, (e) 우레탄 단독 경화반응, (f) 이중경화 반응을 나타낸 것이다.
주기(Period) 감소를 통한 경화거동 분석은 상기 유변학적 특성 분석 실험과 동일한 온도 조건 130℃와 150℃에서 진행하였다. 150℃의 온도 조건에서는 비닐기가 보호된 이중경화형 고분자(SP)는 높은 열에너지에 의한 급속한 탈보호로 인해 비닐기가 활성화된 이중경화형 고분자(SP-vinyl)과 비슷한 거동이 관찰되었다. 다만, 130℃에서 더욱 비닐기의 탈보호가 조절 가능한 것이 관찰되었고, 이는 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction) 현상이 발생되지 않고 라디칼 반응 과 우레탄 반응의 경쟁을 줄여 시너지 효과를 발휘한 것으로. 이는 Period 감소의 역전을 통해 확인하였다.
<분석예 3> 경화조성물의 열중량분석기 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화조성물의 열중량분석은 테플론 몰드에 샘플 혼합물을 부어 필름을 만든 뒤, 각각의 샘플을 10~12mg 채취하여 열중량 분석법(thermogravimetric analysis, TGA)을 이용하여 일정한 속도로 600℃까지 승온시켜, 필름의 무게(weight)가 5% 손실(loss)되는 지점을 비교 분석하였다.
도 4는 본원 발명의 일 구현예에 따른 열중량분석기(TGA)을 통한 경화필름 열적 특성분석(좌) 및 5% 중량 분해온도 도표(우)를 나타낸 것이다.
비닐기가 활성화된 이중 경화형 시스템(SP-vinyl)의 5% 분해 온도(decomposition temperature)는 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction) 현상에 의해 라디칼 및 우레탄 경화 시스템보다 훨씬 낮은 온도에서 분해되기 시작했다. 반면, 비닐기가 보호된 이중 경화형 시스템(SP)의 경우 이중 경화의 시너지 효과에 의해 라디칼 및 우레탄 단독 경화 시스템보다 높은 온도에서 분해된 것을 확인하였다.
<분석예 4> 경화조성물의 시차주사열량계 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화조성물의 시차주사열량계 분석은 상기 분석예 3의 동일한 필름을 5mg 채취하여 시차 주사 열량측정법(differential scanning calorimetry, DSC)을 이용하여 일정한 속도로 120℃까지 승온시켜 필름의 남아있는 용매를 제거한 뒤 -50℃까지 온도를 하강시킨 다음 다시 120℃까지 온도를 상승시켜 유리전이온도(glass transition temperature)를 측정하였다.
도 5는 본원 발명의 일 구현예에 따른 시차주사열량계(DSC)를 통한 경화필름 유리전이온도(glass transition temperature) 분석(좌) 및 시스템 비교 도표(우)를 나타낸 것이다.
라디칼 및 우레탄 단독 경화된 시스템보다 높은 유리전이온도(glass transition tempearature) 값을 나타내는 비닐기가 보호된 이중경화형 고분자(SP)를 통해 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction)이 제어되어 더 높은 열적 성질을 가지는 것을 유추할 수 있으며 더 치밀한 가교 네트워크를 형성한 것을 알 수 있다. 반면, 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction)을 제어하지 못한 비닐기가 활성화된 이중경화형 고분자(SP-vinyl)는 라디칼 및 우레탄 단독 경화 시스템보다 높은 유리전이온도(glass transition tempearature)를 형성하지 못했다.
<분석예 5> 경화된 코팅필름의 강체진자시험 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화된 코팅필름의 표면 물성을 관측하기 위해 Pipe edge를 사용하여 온도를 일정 속도로 올리며 계산되는 Log damping ratio를 관찰하였다.
도 6은 본원 발명의 일 구현예에 따른 강체진자시험기(rigid-body pendulum tester)를 활용한 경화된 코팅필름의 열적 특성분석 결과를 나타낸 것이다.
비닐기가 보호된 이중경화형 고분자(SP)가 열을 가하면서 가해지는 응력에 변형이 더 작은 것을 통해 비닐기가 활성화된 고분자(SP-vinyl)가 라디칼 및 우레탄 단일 경화시스템 보다 변형이 더 적었으며 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction)을 제어하여 비닐기가 활성화된 이중경화형 고분자(SP-vinyl)보다 더 치밀한 가교밀도를 형성한 것을 유추할 수 있다.
<분석예 6> 경화된 코팅필름의 동적기계 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화된 코팅필름의 동적기계 분석은 고체의 시편(Free-standing film)들을 제작하여 시편의 양 끝을 고정(cliping)한 후, 열을 올리면서 진동주파수에 의해 샘플에 외부의 힘이 주어지게 되는데 이를 통해 샘플의 변형이 시작되면서 변화하는 탄성(storage modulus)을 관찰하였다.
도 7은 본원 발명의 일 구현예에 따른 동적기계분석기(DMA)를 활용한 필름 저장탄성계수(storage modulus) 분석 결과를 나타낸 것이다.
고무구간(rubbery plateau)이 나타나는 100~150℃의 영역에서 탄성(Storage modulus)를 비교했을 때, 비닐기가 보호된 이중경화형 고분자(SP)가 가장 높은 탄성이 관찰되었다. 이는 비닐 기능기 보호를 통해 반응속도가 조절되어 사슬 운동성의 제한(Chain mobility resctriction)을 효과적으로 제어하였고 치밀한 가교밀도를 형성하여 우수한 기계적 물성을 나타내었다.
<분석예 7> 경화된 코팅필름의 나노압입시험기 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화된 코팅필름의 경도를 분석하기 위하여 컨벡션 오븐(Convection oven)에서 1시간동안 경화된 코팅 시편들을 Berkovich 삼각뿔 모양의 다이아몬드 인덴터팁을 이용하여 시료 표면에 수직의 힘으로 압입하여 압입하중-변위 곡선 그래프로부터 얻어지는 경도(indentation hardness) 를 비교하였다.
도 8은 본원 발명의 일 구현예에 따른 나노압입시험기(nano-indentation)를 활용한 경화 코팅필름의 기계적 물성 분석(좌) 및 경도 비교 도표(우)를 나타낸 것이다.
코팅 필름의 압입 시험으로 얻어진 경도 값을 보았을 때, 비닐기가 활성화된 고분자(SP-vinyl)은 라디칼 및 우레탄의 단독 반응보다 더 낮은 경도 값을 나타냈었다. 반면, 비닐기가 보호된 이중경화형 고분자(SP)은 라디칼 및 우레탄 단독 반응의 경도 값보다 높은 수치를 보였으며 이는 비닐기가 활성화된 이중경화형 고분자(SP-vinyl)보다도 더 높은 경도 값을 관찰하였다.
<분석예 8> 경화된 코팅필름의 나노스크래치 테스터 분석
본원 발명의 일 구현예에 따른 경화된 코팅필름의 스크래치 내성을 분석하기 위하여 상기 분석 예와 동일한 코팅 시편들을 다이아몬드 액추에이터를 이용하여 점진적으로 증가하는 하중을 수평으로 가하여 스크래치 저항을 정량 분석하였다.
도 9는 본원 발명의 일 구현예에 따른 나노스크래치 테스터(nano-scratch tester)를 활용한 경화 코팅필름의 기계적 물성 분석, 라디칼 단독 경화필름(좌), 우레탄 단독 경화필름(중간), 이중경화형 필름(우)을 나타낸 것이다.
비닐기가 도입된 이중 경화형 고분자(SP)의 이중 경화된 반응은 보다 치밀한 가교밀도를 형성하여 비닐기가 활성화된 고분자(SP-vinyl)보다 우수한 내스크레치성을 정량적으로 관찰하였다.
Claims (10)
- 수산기와 보호된 비닐기를 분자구조 내에 동시에 가지는 단량체 또는 올리고머;
폴리이소시아네이트 화합물; 및
라디칼 중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 보호된 비닐기는 설폭사이드 화학그룹을 보호기로 가지는 비닐기인 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 보호된 비닐기는 설페닉 산(sulfenic acid)을 보호기로 가지는 비닐기인 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 올리고머는 분자구조 내에 보호된 비닐기를 가지는 반복단위로 하기 화학식 1의 화학구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물.
<화학식 1>
상기 화학식 1에서 s는 반복단위로 1 내지 300의 정수이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 올리고머는 분자구조 내에 수산기를 가지는 반복단위로 하기 화학식 2의 화학구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물.
<화학식 2>
상기 화학식 2에서 x는 반복단위로 1 내지 300의 정수이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 에틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 옥타메틸렌 디이소시아네이트, 노나메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 2,2-디메틸펜탄 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 데카메틸렌 디이소시아네이트, 부텐 디이소시아네이트, 1,3-부타디엔-1,4-디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,6,11-운데칸 트리이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 2,6-디이소시아네이트메틸카프로에이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)푸마레이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)카르보네이트, 2-이소시아네이트에틸-2,6-디이소시아네이트헥사노에이트, 1,3,6-헤키사메치렌트리이소시아네이트, 1,8-디이소시아나토-4-이소시아나토메틸 옥탄, 2,5,7-트리메틸-1,8-디이소시아나토-5-이소시아나토메틸 옥탄, 비스(이소시아나토에틸) 카보네이트, 비스(이소시아나토에틸) 에테르, 1,4-부틸렌글리콜디 프로필 에테르-ω,ω'-디이소시아네이트, 리진 디이소시아나토 메틸에스테르, 리진트리이소시아네이트,2-이소시아나토에틸-2,6-디이소시아나토 에틸-2,6-디이소시아나토 헥사노에이트,2-이소시아나토 프로필-2,6-디이소시아나토 헥사노에이트, 2,6-디(이소시아나토메틸) 퓨란,1,3,-비스(6-이소시아네이토 헥실)-우레티딘-2,4-디온, 1,3,5-트리스(6-이소시아네이토 헥실)이소시아누레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 지방족 이소시아네이트 또는 티오디에틸 디이소시아네이트, 티오프로필 디이소시아네이트, 티오디헥실 디이소시아네이트, 디메틸설폰 디이소시아네이트, 디티오 디메틸디이소시아네이트, 디티오 디에틸 디이소시아네이트, 디티오 프로필 디이소시아네이트, 디사이클로헥실 설파이드-4,4'-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 함황 지방족 이소시아네이트 또는 디페닐 설파이드-2,4'-디이소시아네이트, 디페닐 설파이드-4,4'-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-디이소시아나토 디벤질 티오에테르, 비스(4-이소시아나토메틸 벤젠) 설파이드, 4, 4'-메톡시 벤젠 티오 에틸렌글리콜-3,3'-디이소시아네이트 등의 방향족 설파이드계 이소시아네이트, 디페닐 디설파이드-4,4'-디이소시아네이트, 2,2'-디메틸디페닐 디설파이드-5,5'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐 디설파이드-5,5'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐 디설파이드-6,6'-디이소시아네이트, 4,4'-디메틸디페닐 디설파이드-5,5'-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시 디페닐 디설파이드-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디메톡시 디페닐 디설파이드-3,3'-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향족 디설파이드계 이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트(TDI), 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐렌메탄 디이소시아네이트(MDI), 2,4-디페닐메탄 디이소시아네이트, 에틸 페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이트비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디이소시아네이트비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디이소시아네이트디페닐메탄, 나프탈렌 디이소시아네이트, 메틸 나프탈렌 디이소시아네이트, 트리진 디이소시아네이트, 비스(아이소시아나토페닐) 에틸렌, 3,3'-디메톡시비페닐-4-4'-디이소시아네이트,이소프로필렌페닐렌 디이소시아네이트, 디메틸페닐렌 디이소시아네이트, 디에틸페닐렌 디이소시아네이트, 디이소프로필페닐렌 디이소시아네이트, 트리메치르벤젠 트리이소시아네이트, 벤젠 트리이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 나프탈렌 트리이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4,4'-트리이소시아네이트,3-메틸 디페닐메탄-4,6,4'-트리이소시아네이트, 4-메틸-디페닐메탄-3,5,2',4',6'-펜타이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트, 비스(이소시아나토에틸) 벤젠, 비스(이소시아나토 프로필) 벤젠, α,α, α',α'-테트라메틸 크실릴렌 디이소시아네이트, 비스(이소시아나토 부틸) 벤젠, 비스(이소시아나토메틸) 나프탈렌, 비스(이소시아나토메틸) 디페닐 에테르, 비스(이소시아나토에틸) 프탈레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향족 이소시아네이트 또는 디페닐 술폰-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐 술폰-3,3'-디이소시아네이트, 디페닐메탄 설폰-4,4'-디이소시아네이트,4-메틸 디페닐메탄 설폰-2,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디메톡시 디페닐 술폰-3,3'-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-디이소시아네이트 디벤질 설폰, 4,4'-디메틸디페닐술폰-3,3'-디이소시아네이트, 4,4'-디-tert-부틸 디페닐 설폰-3,3'-디이소시아네이트, 4,4'-메톡시 벤젠 에틸렌 디술폰-3,3'-디이소시아네이트, 4,4'-디클로로페닐술폰-3,3'-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향족 설폰계 이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(HMDI), 시클로헥실렌 디이소시아네이트, 메틸시클로헥실렌 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)-4-시클로헥센-1,2-디카르복실레이트, 2,5-노르보르난 디이소시아네이트, 2,6-노르보르난 디이소시아네이트, 2,2-디메틸 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토 프로필)-5-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토프로필)-6-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-5-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-6-이소시아나토메틸-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토프로필)-6-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,2,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-3-(3-이소시아나토프로필)-6-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,1,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-5-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,1,1]-헵탄,2-이소시아나토메틸-2-(3-이소시아나토프로필)-6-(2-이소시아나토에틸)-비사이클로[2,2,1]-헵탄, 노르보르난 비스(이소시아나토메틸)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 지환식 이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 1,3-비스(이소시아나토메틸) 벤젠(m-크실렌 디이소시아네이트, m-XDI), 1,4-비스(이소시아나토메틸) 벤젠(p-크실렌 디이소시아네이트, p-XDI), 1,3-비스(2-이소시아나토 프로판-2-일) 벤젠(m-테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트, m-TMXDI), 1,4-비스(2-이소시아나토 프로판-2-일) 벤젠(p-테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트, p-TMXDI), 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4-메틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4-에틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-5-메틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4,5-디메틸벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,5-디메틸벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,3,5,6-테트라메틸벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-5-tert-부틸 벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-4-클로로 벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸) -4,5-디클로로벤젠, 1,3-비스(이소시아나토메틸)-2,4,5,6-테트라클로로 벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,3,5,6-테트라클로로 벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸)-2,3,5,6-테트라브로모 벤젠, 1,4-비스(2-이소시아나토에틸) 벤젠, 1,4-비스(이소시아나토메틸) 나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향지방족 이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 라디칼 중합 개시제는 터트-부틸 페록시벤조에이트(tert-butyl peroxybenzoate)인 것을 특징으로 하는 이중 경화형 조성물.
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KR1020220113099A KR20240034319A (ko) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 보호된 비닐기를 가지는 이중 경화형 고분자 및 이를 포함하는 조성물 |
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ID=90249181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220113099A KR20240034319A (ko) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 보호된 비닐기를 가지는 이중 경화형 고분자 및 이를 포함하는 조성물 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240034319A (ko) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102147655B1 (ko) | 2019-10-14 | 2020-08-25 | 한국화학연구원 | 저온경화용 조성물, 이를 이용한 가교결합된 수지 및 이를 포함하는 제품 |
KR20220070927A (ko) | 2020-11-23 | 2022-05-31 | 부산대학교 산학협력단 | 설폭사이드 기반의 기능성 고분자를 이용한 비닐기 고분자의 제조방법 |
-
2022
- 2022-09-06 KR KR1020220113099A patent/KR20240034319A/ko unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102147655B1 (ko) | 2019-10-14 | 2020-08-25 | 한국화학연구원 | 저온경화용 조성물, 이를 이용한 가교결합된 수지 및 이를 포함하는 제품 |
KR20220070927A (ko) | 2020-11-23 | 2022-05-31 | 부산대학교 산학협력단 | 설폭사이드 기반의 기능성 고분자를 이용한 비닐기 고분자의 제조방법 |
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